Công thức oxit tạo bởi kim loại kiềm là

Preview

I- Vị trí và cấu tạo Nguyên tố Cấu trúc lớp electron ngoài cùng 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1   Là những nguyên tố s - Là nhóm nguyên tố có độ âm điện nhỏ nhất (năng lượng ion hoá I1 nhỏ nhất) nên thể hiện tính khử mạnh. - Là nhóm nguyên tố có tính khử mạnh (ion của chúng có tính oxi hóa yếu) nên chúng chỉ được điều chế từ sự điện phân các muối clorua nóng chảy). II- Tính chất vật lý Kim loại kiềm có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy thấp, mềm. Đơn chất và hợp chất của mỗi kim loại kiềm có màu ngọn lửa đặc trưng: Liti : đỏ tím, Na : vàng ; K : tím ; Rb : đỏ huyết. Người ta thường dựa vào màu sắc trên dể nhận biết kim loại kiềm. III- Tính chất hóa học Kim loại kiềm là nguyên tố có tính khử mạnh (II thấp và E° có giá trị rất âm).                  M - 1e → M+ Vì thế kim loại kiềm có khả năng phản ứng với các chất oxi hoá như phi kim, H+ (trong nước, trong axit) cation kim loại (trong oxit). 1. Tác dụng với phi kim a. Tác dụng với oxi - Ở nhiệt độ thường: tạo oxit có công thức M2O (Li, Na) hay tạo M2O2 (K, Rb, Cs, Fr). - Ở nhiệt độ cao: tạo M2O2 (Na) hay MO2 (K, Rb, Cs, Fr) (trừ trường hợp Li tạo Li2O ). b. Tác dụng với halogen Phản ứng mãnh liệt với halogen (X2 ) tạo muối halogenua MX             2M + X2  2MX c. Tác dụng với hiđro tạo hiđrua kim loại            2M + H2  2MH            2Na + H2  2NaH NaH là chất khử mạnh, khi tác dụng với H2O giải phóng H2.            NaH + H2O → NaOH + H2 2. Tác dụng với nước Do hoạt động hóa học mạnh nên các kim loại kiềm phản ứng mãnh liệt với nước.             2M + 2H2O → 2MOH + H2             2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ 3. Tác dụng với dung dịch axit             2M + 2H+ → 2M+ + H2 ↑   Kim loại kiềm HCl và H2SO4 loãng H2 ↑ H2SO4 đặc, t0 H2S ↑ , S ↓ , SO2 ↑ HNO3 loãng NH4NO3, N2 ↑ , N2O ↑, NO ↑ HNO3 đặc, t0 NO2: - Khí màu nâu.          - Dễ nhị hợp thành N2O4 không màu Lưu ý: Một số phản ứng chung giữa kim loại M, hoá trị không đổi n với các axit:           2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ↑           xM + yH2SO4 → Mx(SO4)y + yH2   (với 2y/x = n)                    loãng            4xM + 4yH2SO4  4Mx(SO4)y + yH2S ↑ + 4yH2O                          đậm đặc               3xM + 4yH2SO4 3Mx(SO4)y + yS↓ + 4yH2O                       đậm đặc            xM + 2yH2SO4Mx(SO4)y) + ySO2↑ + 2yH2O                      đậm đặc            8M + 10nHNO3 8M (NO3)2 + nNH4NO3 + 3nH2O                      rất loãng             10M + 12nHNO310M(NO3)n + nN2↑ + 6nH2O                         loãng             3M + 4nHNO33M(NO3)n + nNO↑ + 2nH2O                        loãng             M + 2nHNO3M(NO3)n + nNO2↑ + nH2O                      đậm đặc 4. Tác dụng với oxit kim loại              2Na + CuO  Na2O + Cu 5. Tác dụng với dung dịch muối Với cation kim loại của muối tan trong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật thông thường là kim loại hoạt động hóa học mạnh đẩy kim loại hoạt động hóa học yếu ra khỏi dung dịch muối.             Na + ddCuSO4:            2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑            CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓

Chắc hẳn các bạn đang khá đau đầu với môn hóa học bởi kiến thức rất đa dạng, đòi hỏi chúng ta phải ghi nhớ, hiểu và phân biệt các hợp chất.Tuy nhiên, đã có Toppy ở đây nên các bạn đừng quá lo lắng! Hôm nay, chúng tôi sẽ chia sẻ đến các bạn nội dung tổng hợp về các kim loại kiềm trong bài viết này. Cùng học hóa với Toppy ngay nhé!

Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của các kim loại kiềm 

Những nguyên tố nào được xếp vào nhóm kim loại kiềm?

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn hóa học. Kim loại kiềm bao gồm 6 nguyên tố đó là : liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs) và franxi (Fr)*.

Cấu hình electron nguyên tử của kim loại kiềm cụ thể là:

• Li: [He] 2s1 
• Na: [Ne] 3s1 
• K: [Ar]4s1 
• Rb: [Kr] 5s1 
• Cs: [Xe] 6s1

Tính chất vật lý của các kim loại kiềm

Ở khía cạnh vật lý, các kim loại kiềm có một số tính chất chung như:

• Có màu trắng bạc và có ánh kim 
• Dẫn điện tốt
• Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp
• Khối lượng riêng nhỏ
• Độ cứng tương đối thấp do kim loại kiềm có mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng, ngoài ra trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu, dễ bị bẻ gãy.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ (tính oxi hóa yếu)  nên có tính khử rất mạnh, tính khử theo chiều tăng dần từ liti đến xesi.

M→M++e

Kim loại kiềm có số oxi hóa là +1 trong các hợp chất

Hiện tượng của một số kim loại kiềm khi tác dụng với oxi

Tác dụng với phi kim

Kim loại kiềm khử các nguyên tử phi kim thành ion âm, một số trường hợp tác dụng cụ thể như:

• Tác dụng với oxi
  • Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra hợp chất natri peoxit (Na2O2).
  • Và Natri cháy trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra hợp chất natri oxit (Na2O).

• Tác dụng với clo: 2K + Cl2 → 2KCl

Tác dụng với axit

Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thành khí hiđro:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑

Lưu ý: tất cả kim loại kiềm đều có hiện tượng nổ khi tiếp xúc với axit.

Kim loại kiềm tác dụng với nước

Kim loại kiềm có khả năng khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường và giải phóng khí hiđro: 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑

Vì kim loại kiềm dễ tác dụng với nước, với oxi trong không khí nên để bảo quản, người ta ngâm chìm các kim loại kiềm trong dầu hỏa.

Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế kim loại kiềm

• Ứng dụng của các kim loại kiềm: dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp; hợp kim liti – nhôm siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không; xesi được dùng làm tế bào quang điện.
• Trạng thái tự nhiên của các kim loại kiềm: không có ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, muối NaCl tồn tại trong nước biển, đất cũng chứa một số hợp chất ở dạng silicat và aluminat.

Điều chế kim loại kiềm

Để điều chế kim loại kiềm từ các hợp chất, ta cần phải khử các ion của chúng với phương trình tổng quát: M++e→M

Phương pháp điện quân được sử dụng phổ biến trong điều chế kim loại kiềm. Vì ion của kim loại kiềm rất khó bị khử, đặc biệt là điện phân muối halogenua của kim loại kiềm nóng chảy.

>>> Xem thêm:

Các kim loại kiềm thổ – Nắm vững kiến thức hóa học 12

Axit amin là gì? – Khám phá kiến thức hóa học cùng Toppy

Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Hợp chất của các kim loại kiềm được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và cuộc sống

Natri hiđroxit

• Tính chất: Natri hiđroxit (NaOH) hay xút ăn da có tính chất: 
  • Là chất rắn,
  • Không màu,
  • Dễ nóng chảy (tnc = 322oC),
  • Hút ẩm mạnh (dễ chảy rữa),
  • Tan nhiều trong nước
  • Tỏa ra một lượng nhiệt lớn.

Vì vậy mà cần phải cẩn thận khi hòa tan NaOH trong nước. Khi tan trong nước, NaOH phân li hoàn toàn thành ion. Natri hiđroxit có khả năng tác dụng được với các hợp chất:  oxit axit, axit và muối.

• Ứng dụng: Natri hiđroxit được dùng trong sản xuất xà phòng, chế phẩm nhuộm, sản xuất tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm và có được ứng dụng cả trong công nghiệp chế biến dầu mỏ,…

Natri hiđrocacbonat (NaHCO3)

• Tính chất: là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na2CO3 và khí CO2; có tính lưỡng tính.

• Ứng dụng: dùng để chế thuốc đau dạ dày trong công nghiệp dược phẩm hay sản xuất làm bột nở trong công nghiệp thực phẩm. 

Natri cacbonat (Na2CO3)

• Tính chất
  • Là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O trong nhiệt độ thường và kết tinh trở thành natri cacbonat khan trong nhiệt độ cao, nhiệt độ nóng chảy là 850oC.
  • Na2CO3 là muối của axit yếu (axit cacbonic), sở hữu những đặc tính chung của loại muối này.
• Ứng dụng: được ứng dụng trong công nghiệp thủy tinh, phẩm nhuộm,bột giặt,…

Kali nitrat (KNO3)

• Tính chất: là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước. Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy (333 oC), KNO3 bắt đầu bị phân hủy thành O2 và KNO2.

• Ứng dụng: dùng làm phân đạm, phân kali sử dụng trong nông nghiệp và dùng trong để chế tạo thuốc nổ.

Lời kết,

Trên đây là một số thông tin về Các kim loại kiềm mà Toppy chúng tôi muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết bổ ích sẽ góp phần củng cố lại thông tin đã học và có thêm một số khám phá mới mẻ. Chắc hẳn các yêu cầu cấu tạo, tính chất, ứng dụng hay kim loại nào sau đây là kim loại kiềm sẽ không còn là nỗi ám ảnh của các bạn nữa.  Chúc các bạn đạt kết quả học tập thật tốt nhé!

> Xem thêm các bài viết có nội dung cùng chủ đề